可灵活接口的便携式计算设备的制作方法

专利名称：可灵活接口的便携式计算设备的制作方法
本申请包含与下述申请相关的主题，下述申请被转让给本申请的同一受让人。在本申请中引用下列申请作为本申请的参考文献由Clary等人与1996年11月12日提交的申请号为No.08/747,735、题为“METHODS,SYSTEMS AND PRODUCTS PERTAININGTO A DIGITIZER FOR USE IN PAPER BASED RECORD MAKING SYSTEMS”的申请。
本发明通常涉及便携式计算机，特别涉及用在包含一个显示器，一个键盘以及一个笔迹记录单元的便携式计算机中的接口。
用以在手写的同时对文本进行数字化以便于能够将手写体文本作为数据处理的计算机化记录单元已为公众所知。例如，这种数字化设备能够利用一个数字化输入板生成用于表示电子指示笔在该输入板上的坐标的数据。在上述作为参考文献的被转让申请所描述的系统中，数字化输入板能够通过检测从指示笔发射出的第一射频而生成位置信息。该指示笔还包括一个电子墨尖(electronic inking tip)，例如一个位于其中的压力传感器，用于在指示笔与书写表面相接触时产生第二射频。通过沿着一个对射线敏感的网格监测这些第一和第二射频，数字化输入板能够产生一个代表指示笔笔划的数据流。即，能够将写在数字化输入板表面上的文本作为“笔划”数据记录下来。此外，指示笔的尖端还具有可以同时在位于数字化输入板上面的纸上做标记的实际书写能力。在这种记录单元中，识别过程能够将“笔划”数据转换成字符串。另外，为了对这些笔划进行图象显示(例如在一个规定大小的LCD显示屏上)，还可以根据“笔划”数据生成图象数据。
人们希望能够利用这样的记录单元、纸以及指示笔对一个膝上型或笔记本计算机提供一个附加用户接口。可买到的膝上型或笔记本计算机通常允许用户通过一个与处理器相连接的键盘和显示器来进行交互。但是，在很多情形下，对于一个用户来说，除了通过键盘以外，利用指示笔和纸张来记笔记或输入数据是更为希望、熟悉和轻松的方式。这种情形包括参加可能伴有演示的办公会议或分组讨论、演讲、参观以及餐会时。在这种环境下，敲击键盘可能是令人中断工作、分散注意力和不便的。而且，经常需要保存一份记录的实际副本，例如用于影印、发传真或传阅。此外，为了信息的再现、分发、修改、处理和存档以及将综合信息附加到已经驻留在一个磁盘或计算机的其他存储器上的数据上，还希望允许容易地访问记录内容的电子副本(例如在商务活动的间断期间)以及在手写和键盘输入之间进行切换或选择。
这样，对于具有显示器的膝上型或笔记本计算机来说，就需要允许用户选择是通过键盘还是通过记录单元、可标记表面以及指示笔来对其进行访问；还需要允许对记录单元和/或键盘进行选择性连接的能力；还需要使实现这些特性的设备是便于携带的并且可以被方便、紧凑地封装。
依据本发明，克服了现有技术中存在的缺陷，并且由于计算设备具备了灵活的接口和便于携带的特性而增加了其他的优点。一个显示器与一个处理器相连接，该处理器选择性地或者与一个键盘及一个笔迹记录单元相连接或者与键盘和手写记录单元中的一个相连接。显示器和键盘向处理器提供一个第一用户接口。记录单元包括一个位于其上的工作面。该工作面与一个可移动的可标记表面相重叠。当该工作面与可标记表面相重叠时，用户可以利用指示笔在可标记表面上作标记。指示笔提供了一个笔划信号和一个笔划标记。笔划信号将一个信息段传送到记录单元，而笔划标记将该信息段传送到可标记表面。记录单元，可标记表面和指示笔向处理器提供了第二用户接口。可选地，显示器也可用于向处理器提供第二用户接口。
在本发明的另一方面，一个与处理器相耦合的逻辑设计实施部分允许用户切换显示器的观察模式。观察模式包括纵向模式和横向模式。
在本发明的另一方面，一个与处理器相连接的逻辑设计实施部分用于切换显示器的观察模式。该逻辑设计实施部分能够根据键盘和记录单元的一个或多个状态来切换观察模式。
观察模式包括纵向模式和横向模式。当记录单元与处理器相耦合并处于使用状态时，逻辑设计实施部分切换到纵向模式。而在键盘与处理器相耦合并处于使用状态时，逻辑设计实施部分能够切换到横向模式。
记录单元可以包括一个第二显示器。上述处理器可被看作是第一处理器，记录单元可包括第二处理器。第一和第二处理器可分别与用于使第一和第二处理器之间的信息同步的第一和第二逻辑设计实施部分相耦合。
记录单元可选择性地和所述第一处理器耦合。当记录单元和第一处理器连接时，第一和第二逻辑设计实施部分可用于同步第一和第二处理器之间的信息。
在本发明的另一方面中，一个箱体与显示器、键盘和笔迹记录单元相连接。将显示器、键盘和笔迹记录单元包含在这个箱体中，形成一个相对细长的截面。
笔迹记录单元可选择性地与其他设备分离以便单独使用。也可以通过光学的、电学的、无线的、红外线的、射频的、机械的和/或其它连接方式使记录单元与处理器(例如第一处理器)连接。同样地，也可以通过光学的、电学的、无线的、红外线的、射频的、机械的和/或其它连接方式使键盘与处理器(例如第一处理器)连接。
显示器以可绕枢轴旋转的方式被连接到一个与箱体相接的铰链上。键盘也以可绕枢轴旋转的方式被连接到与箱体相接的铰链上。记录单元也以可绕枢轴旋转的方式被连接到与箱体相接的铰链上。优选地，它们可共用一个给定的铰链或类似的机构。
箱体上可具有一个或多个口袋。箱体的一部分可由铝构成，箱体外表面的质地可为皮革和/或皮革的类似物。
显示器可包括一个触屏。而且该触屏可向处理器提供一个用户接口。指示笔可提供可选的第一和第二操作模式。此外，第一操作模式可用于提供笔划信号和笔划标记。而且，第二操作模式可提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。指示笔和设备之间具有无线连接。指示笔上可包括一个麦克风。而且该麦克风能够向处理器提供一个用户接口。
在本发明的另一方面，一种便携式计算机系统包括一个显示器，一个键盘以及多个厚的元件。这些显示器、键盘和厚的元件被封装到和/或置于一个总厚度中以呈现一个细长的截面，这个总厚度基本上等于显示器的第一厚度加上键盘的第二厚度的总和。
一方面，该系统由第一和第二(如横向的)部分构成。显示器和键盘被封装在和/或置于第一部分中，而厚的元件可被置于第二部分中。这些厚的元件可包括一个电池，一个硬盘驱动器(hard file)，一个PCMCIA插槽，一个连接器，一个散热器，一个处理器和/或一个冷却风扇。在一个示例中，一个支撑臂的第一部分以绕枢轴旋转的方式与系统的一个位置相连接，而该支撑臂的第二部分以可绕枢轴旋转的方式与显示器相连接。
这样，本发明方便地提供了通过一个键盘与一个处理器和显示器接口的第一可适应用户接口，以及通过一个记录单元、可标记表面和指示笔与处理器和显示器接口的第二可适应用户接口。对于用户来说，使用这些接口是熟悉而轻松的。并且，本发明缩小了体积而增加了在制造、运输以及使用电子和实际记录方面的便利性。
本发明的主题在说明书结尾的权利要求书中被特别指出和清楚地提出。根据结合下述附图对最佳实施例的详细说明，能够容易地理解本发明的上述及其它主题、特征和有益效果

图1是含有本发明的灵活接口和便于携带特性的计算设备的第一实施例透视图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从键盘上抬起；图2是图1所示的计算设备的透视图，进一步示出了键盘以绕枢轴旋转的方式抬起而露出一个记录单元和可标记表面；图3与图2相似，示出了记录单元和可标记表面以绕枢轴旋转的方式上翻而键盘以绕枢轴旋转的方式下翻；图4示出了依据本发明原理的图1所示的计算设备的部件方框图；图5是图2所示的记录单元和可标记表面的顶视图6示出了依据本发明原理的图2所示的记录单元的部件方框图；图7是本发明计算设备的第二实施例透视图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从键盘上抬起；图8是本发明计算设备的第三实施例透视图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从键盘上抬起而记录单元和可标记表面与显示器和键盘分离；图9是本发明计算设备的第四实施例透视图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从记录单元和可标记表面上抬起而键盘从位于其下的一个槽中拉出；图10是本发明包括了一支指示笔的计算设备的第五实施例透视图，示出了记录单元位于显示器的背后；图11是图10所示的计算设备沿着线11-11的剖视图；图12是图10所示的计算设备的示图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从键盘上抬起；图13是本发明包括了一支指示笔的计算设备的第六实施例透视图，示出了显示器以绕枢轴旋转的方式从键盘上抬起而记录单元和可标记表面在显示器和键盘的旁边；图14是图13所示的的计算设备的透视图，示出了依据本发明原理而适用于运输的一种包装后的状况；图15描述了本发明的计算设备用以完成信息同步及横向模式与纵向模式之间的切换的一种逻辑示例；图16是图13所示的计算设备的侧视图；图17是本发明的计算设备的第七实施例的侧视图；图18是图17所示的计算设备的一个子系统的一个示例的透视图；图19是图18所示的子系统的透视图，示出了包装后的样子；图20是图17所示的计算设备的一个子系统的另一个示例的透视图；图21是图20所示的子系统的透视图，示出了包装后的样子；图22是本发明的桌上计算设备的第八实施例的透视图23是图22所示的桌上计算设备的透视图，示出了处于上升位置的显示器；图24是从图22所示的桌上计算设备的后面看到的透视图；图25是图22所示的桌上计算设备的透视图，示出了显示器的另一个位置；图26是图22所示的桌上计算设备的另一个示例的透视图，示出了纵向放置的显示器；图27是图26所示的桌上计算设备的透视图，示出了处于上升位置的显示器；图28是图26所示的桌上计算设备的透视图，示出了显示器的另一个位置；图29是图22所示的桌上计算设备的另一个示例的透视图，示出了纵向放置的更大的显示器；图30是图29所示的桌上计算设备的透视图，示出了处于上升位置的显示器；图31是图29所示的桌上计算设备的透视图，示出了显示器的另一个位置；图32是本发明的计算设备的第九实施例的连续侧视图；图33是图32所示的计算设备的一个子系统的平面图；图34是图33所示的子系统的侧视图；图35是图32所示的包括了一支指示笔的计算设备的平面图；图36是图32所示的包括了一支指示笔的计算设备的透视图；图37是图32所示的计算设备的透视图；图38是图32所示的包括了一支指示笔的计算设备的透视图，示出了处于上升位置的显示器；图39是沿着图33的线39-39剖切后的放大部分剖面图；图40是图17、22和/或32所示的计算设备的封装设计方案。
依据本发明的原理，提供了一种可灵活接口的便携式计算设备，其中通过一个键盘和/或通过记录单元、可标记表面及指示笔可以交替地、并行地或独立地得到与处理器和/或显示器的用户接口。
含有并利用了本发明的新特征的可灵活接口的便携式计算设备的实施例如附图和详细描述所示。
在第一实施例中，一个可灵活接口的便携式计算设备100(图1-4)包括一个处理器或控制器420(图4)，一个显示器(如一个LCD或一个薄膜晶体管“TFT”激活面板或显示屏)202，一个键盘(如QWERTY式)204，一个记录单元101(图1-6)，可标记表面150(图2-3及5)，一支指示笔152(图10-11以及13)，一个框架或箱体208(图1-3及14)，以及第一和第二铰链210和212。
箱体208的一部分由铝或其它耐用的轻金属构成。箱体208的外表面的质地为皮革或皮革的类似物，例如由现有的SANTOFRENE制品制成。可选地，箱体还可以包括多个任意大小、类型、风格和/或样式的小包或口袋960(图1)，用于盛放指示笔152，文件(图中未示出)和/或商务卡(图中未示出)等。箱体208最好还包括一个关闭或扣紧机构970(图14)，如皮带、扣、按扣或拉链。
如图1-3所示，第一铰链210使显示器202、记录单元101(下述)和箱体208以绕枢轴旋转的方式相互连接。而第二铰链212使键盘204和箱体208以绕枢轴旋转的方式相互连接。最好铰链210和212可以允许一个用户154(图11)选择显示器、键盘和记录单元的相对位置。尤其是，绕枢轴旋转能够容易地使显示器202与键盘或记录单元一起使用，如后所述。
参照图4，设备100还包括多个数据存储设备422、424和429，逻辑设计实施部分436(下面将进一步详细描述)，一个实时时钟421，软件选择部分426，红外线收发器428，串行收发器(如RS-232,USB和/或IEEE1394串行口)430，电源434以及按钮或开关406。
图4的方框图示出了设备100的部件之间的一种相互连接关系。具体地，处理器420与一个实时时钟421、易失性和非易失性存储设备422、424和429、显示器202以及一个I/O接口相连接，其中I/O接口通过软件选择部分426起作用并且包括红外线接收器428和串行接收器430(如RS-232,USB和/或IEEE1394串行口)。处理器420与按钮和开关406相连接，并利用存在存储设备中的软件来管理各部件的操作。
参照图4和图6，一方面，在本发明的任一适用实施例中，诸如用于内部和/或外部(如，系统)连接的(例如，通信)连接(如端口428,430,128和/或130)可包括串行端口和/或并行端口，也可以包括无线端口，如红外线(“IR”)端口和/或射频(“RF”)端口，还可用于容纳诸如RS-232、通用串行总线(“USB”)和/或IEEE1394之类的标准和/或协议。在一个示例中，参照图4，键盘204和处理器420之间具有无线(如RF)连接，从而无须通过机械连接即可进行通信。
仍参照图4，通常处理器420及其相关的部件(如实时时钟421和存储器422,424和429)可位于键盘204的下面，如与后面要讨论的设备500相关的图11所示。存储器422,424和429可包括例如一个硬文件，一个硬盘，一个可移动的存储媒体，一个CD-ROM，一个软盘驱动器，一个闪速存储卡(flash card)，一个软盘和/或类似的设备。处理器420可通过软件，如由微软公司开发的、以WINDOWS95和/或WINDOWSCE为商标出售的软件产品，进行操作。与处理器420相连接的其它标准PC部件990一般包括用在标准的膝上型或笔记本计算机中的典型部件。
如图1所示，电源434可由一个或多个装在第一铰链210中的“圆形”或“圆柱形”电池构成。作为本发明的第二实施例，图7示出了由一个或多个安装在与可灵活接口的便携式计算设备200的键盘204中的键相邻的位置上的“扁平”电池434构成的电源434。与设备100相类似，设备200具有一个使显示器202、记录单元101以及箱体208以绕枢轴旋转的方式相互连接的第一铰链。第二铰链使键盘204和箱体208以绕枢轴旋转的方式相互连接在一起。
下面对记录单元101的特定特征进行说明。如图5所示，记录单元101包括一个工作面103。可标记表面150重叠在工作面103的上面。在一个示例中，可标记表面可位于工作面的顶上。在另一个示例中，可标记表面可以作为一摞纸(如一个写字簿)160(图11)的顶页或中页，这摞纸位于从工作面向外伸出的纸架中。而且，记录单元可以任意调整方向。可标记表面可以平放和/或固定在工作面上，并且/或与工作面扣紧和/或接触。
参照图5-6，记录单元101包括外壳102、数字化输入板或数字转换器105(图11)、多个按钮(如“soft”)或开关106、显示器(如LCD)108、多个指示器110和/或112、一个处理器或微控制器120、多个数据存储设备122和124、逻辑设计实施部分136、实时时钟121、软件选择部分126、红外线接收器128、串行接收器(如RS-232、USB和/或IEEE 1394串行口)130以及电源134。而且，微控制器120与数字转换器子系统132相连接。可选地，PCMCIA槽可与处理器120相连接并用于连接诸如调制解调器和/或辅助存储器之类的外设。
图6所示的方框图示出了记录单元101的电子部件的一种连接关系。具体地，处理器或微控制器120与一个实时时钟121、易失性和非易失性存储设备122和124、显示器108、指示器110和112以及一个I/O接口相连接，其中I/O接口通过软件选择部分126起作用并且包括红外线接收器128和串行接收器130(如RS-232,USB和/或IEEE1394串行口)。而且微控制器120与包括一个数字化芯片组和一个电磁传感器的数字转换器子系统132相连接。微控制器120利用存在存储设备中的软件来管理各部件的操作，以便于根据由墨水指示笔152划出的笔划，由数字转换器105生成一个数据流以用于处理、同步和/或记录。本文给出这些部件操作的一些说明，而在上面所引用的申请08/747,735中提供了对这些部件操作更为详细的说明。
尽管记录单元101中各部件的个数、型号、布局和连接关系可能不同于图6所示，但指示器110的最佳实施例是一个在指示笔152(图10-11和13)和可标记表面150接触或接合时发光的“落笔式”LED110。可标记表面可包括叠放在记录单元的工作面103上一页纸或一个写字簿160(图11)。为了使记录单元相对变薄，电源134最好采用柱状电池。具体地，利用一种使电池相对扁平的公知电池技术制造柱状电池，从而尽可能地减小记录单元的剖面。这用于在将设备完全包在箱体208中时增强设备100的轻便性和使设备100的剖面更为细长，如与后面要讨论的设备600相关的图14所示。
参照图4和图6，一方面，例如出于灵活性和/或节约的目的，用于记录单元101的各种部件(如电源134)和用于设备100的各种部件(如电源434)之间具有多种相互关系和/或集成方式。在一个示例中，记录单元具有自己的电源134。在另一个示例中，电源434可包含电源134，和/或反之亦然(例如电源434和/或电源134用于记录单元以及设备100的其他部件)。在另一个示例中，电源434和/或134可位于设备的背脊和/或铰链中。
仍参照图4和图6，另一方面，在本发明的特定实施例中，各种部件之间的耦合(去耦)和/或连接(分离)关系是可以选择的。而且不必使电源4 34同时服务于记录单元101、处理器420和120；即它们可以被单独控制。在一个示例中，在保持以一根电缆作为处理器120与电源434和/或处理器420之间的连接(例如USB连接)的情况下，记录单元可与设备100分离(例如在一个铰链处)。而且这种连接(例如USB连接)允许从设备100上拆下和分离出记录单元以用于独立的操作。而且，如本领域技术人员所理解的，这种连接使一个电源能够区分该记录单元和该设备以用于该记录单元。
下面进一步说明记录单元101和指示笔152(图10-11以及图13)的结构和操作。数字转换器105(图11)最好包括一个能够从例如笔或指示笔152处接收多个电磁信号(例如多个射频信号)的有效区域。数字转换器利用一个对辐射灵敏的网格来监测信号。最好记录单元101能够区分指示笔的“落笔”、“近距离提笔”以及“远距离提笔”位置、条件和/或状态，如上面所引用的申请08/747,735所讨论的一样。数字转换器使其有效区域能够适用于8.5×11英寸纸、A4纸和/或任何标准或非标准大小和/或形状的纸，这些纸张可以包括任意数目、结构和/或种类。此外，显示器108能够向用户154提供提示和/或通信信息。
关于工作面103(图5)，按钮106是作为叠加在数字转换器105之上的工作面103的一个区域而形成的“软按钮”。例如，按钮106是这样一个区域当在该按钮处检测到一次刺激时，被预定用于向记录单元101发送一个特定输入信号。即，一个软按钮相当于一个在该区域上检测到笔划信息时预定用于指示一个特定输入值的数字转换器区域。在上面所引用的申请08/747,735中公开了这种通用型的软按钮。而且，按钮106可以位于记录单元的特定区域中或位置上。例如，可以利用默认值或通过一个专用的程序来指定按钮的配置。可选择地，在给定的按钮106上可附有图标，用于指示该按钮的功能。
电子上墨指示笔152(图10-11以及图13)最好包括电子(例如集成)电路、一个电池以及一个墨盒，并且发射第一射频或在第一射频产生谐振。为此，这个第一射频可用作为一个“跟踪”信号或一个“近距离提笔”信号。在一个示例中，数字转换器105(以一个特定的频率)向着指示笔的核心发出一个场。该指示笔能够(以该频率)在该场中产生谐振。这样，该指示笔通过足够接近记录单元101即可向记录单元提供跟踪信号，而无须向其本身的任何电子器件供电。
而且，指示笔152最好包括一个开关或一个压力传感器(图中未示出)，用于在指示笔的笔尖与一个表面接合，例如与表面接触或压在表面上时产生第二射频(例如一个不同的信号和/或一个附加的信号)。这个第二射频可用作为传输到数字转换器105的一个“接触”信号或一个“落笔”信号。例如，“落笔”信号可代替上述“近距离提笔”信号，或另外发送该信号。可选地，可通过一条专用线(图中未示出)发送“落笔”信号。
而且，指示笔152的笔尖具有实际上墨的能力。例如，可通过在与数字转换器105重叠的可标记表面150上书写文本和/或作标记946(图10)来激活“落笔”信号。并且，只要通过将指示笔悬停在记录单元101上，例如将指示笔悬停在位于数字转换器顶部的纸150之上，即可激活“近距离提笔”信号。而且，尽管缺乏直接的实际接触，记录单元还是能够检测到“落笔”和“近距离提笔”信号，例如当用户154在与工作面103相隔多页或多层(例如写字簿160)纸和/或其它物品的一页或一层纸上操纵指示笔时。
数字转换器105产生一个数据流(例如“笔划”数据)，该数据流表示被用户154控制的指示笔152的笔划。“笔划”数据可包括写在记录单元101的工作面103上或贴近于工作面103的文本和/或任意数目的标记、直线和/或曲线946(图10)。例如，数字转换器105通过一个诸如对辐射灵敏的网格(图中未示出)之类的接收器来对“近距离提笔”信号和/或“落笔”信号进行监测和/或取样，从而产生“笔划”数据。如上所述，指示笔的笔尖的实际上墨能力还能够在叠放于工作面上的纸150上形成物理标记946。
从而记录单元101用于产生和记录一个表示手写文本的数据流。一个用户154只要相对于记录单元的工作面103放置和/或压紧纸张，即可利用带有多页纸150的记录单元。如图10中的标记946所述，能够用记录单元所产生的数据流来表示指示笔152画在纸上的笔划。例如，在接收到手写笔划的同时记录该数据流，从而生成了手写记录946的一个电子记录。
一般通过检测笔划和“事件”来完成数据记录。例如，一个事件可能是一个具有预定含义的事件。为了便于记录和/或处理一个数据流而规定了各种不同的事件。
具体地，事件按照由记录单元101自动生成或由用户154调用的原则分类，如上面所引用的申请08/747,735中所讨论的一样。即，自动生成的事件可在没有用户具体输入的情况下发生并被检测和/或记录。当检测到一个预定事件(例如一个近距离提笔事件)时，一个用于标识该事件的唯一数据串被记录。然后记录单元101记录一个表示事件发生的时间和日期的时间和日期标记。记录与每个事件相关的时间和日期标记能够便于以后对笔划和事件数据的处理和/或同步(如后所述)。
用户调用事件的例子包括一个“换页”事件(例如用于标识后续的笔划将被写到其上的一个书写媒介的特定页)和一个“笔划特性”事件(例如用于指示某些笔划共有一个公用特性，和/或用于将以前记录的数据标记为一种特殊类型)。而且，用户可以利用上述软按钮106和/或“边界笔划”来调用事件。即，诸如启用开关或软按钮106之类的事件可被定义成具有特定的含义。
在一个最佳实施例中，一个落笔事件被定义成表示指示笔152已经与可标记表面150相接触。一个提笔事件被定义成表示该指示笔已经离开了可标记表面。而且，记录单元101还能够提供与不接触可标记表面的指示笔相关的附加信息，即该指示笔是接近可标记表面(一个“近距离提笔”事件)还是远离可标记表面(一个“远距离提笔”事件)。
正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，本发明在设计上提供了可由用户154和/或制造商、零售商和/或维修部门进行设置的多种选择方案。
依据本发明的原理，设备100还包括与处理器420耦合的逻辑设计实施部分436(图4)。而且，记录单元101还包括与微控制器120耦合的逻辑设计实施部分136(图6)。这些措施促进了设备100的操作以及所用信息的同步。正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，设计实施部分436和136可包括软件(如代码指令和/或程序语句)以及/或硬件(如门电路和/或设备)。例如，逻辑部分可包括有限状态机、布尔代数以及/或“模糊”逻辑。逻辑设计还包括数字逻辑、机器语言、汇编语言以及/或包括面向对象的高级语言(如C++和/或“JAVA”)在内的高级语言(如C、FORTRAN和/或LISP)。
下面返回图1-3，进一步描述设备100的使用和操作。如图1所示，设备100可用在典型的膝上型或笔记本计算机方面或配置中。例如，一个用户154在坐着时可将箱体208放在他或她的膝盖(或图22-31中所示的工作台或书桌2280)上，以便于该用户敲击键盘204和看显示器202。而且，如图2所示，用户能够以绕枢轴旋转的方式抬高键盘(与第二铰链212连接)以露出记录单元101。此外，随着键盘仍被抬高，用户能够以绕枢轴旋转的方式升高记录单元(与第一铰链210相连接)。如图3所示，然后用户能够以枢轴为中心降低键盘而抬高记录单元。接着，依据本发明的原理，用户以枢轴为中心将记录单元落到键盘的上面以方便地使用记录单元。最好的是，用户165能够选择一起使用键盘和/或记录单元与显示器202，如本文中所述。
此外，在使用了记录单元101之后，用户154能够方便地选择使用键盘204。即，用户能够以枢轴为中心地升高与第一铰链210相连接的记录单元，以枢轴为中心地抬起与和第一铰链相对的第二铰链212相连接的键盘，以枢轴为中心地降低记录单元，以及最终以枢轴为中心地降低键盘。这样的操作过程如图3、图2和图1的顺序所示。
第一和第二铰链210和212用于使显示器202和键盘204折叠到箱体208中以及整个设备更为细长和便于携带，如关于设备600(如后所述)的图14所示。为了增强用户的视觉效果，显示器202还可选择地包括一个位于其背后的可折叠支架或支柱(例如图24中所示的支撑臂2464)，用于其部分、全部或辅助支撑。
设备100最好是这样构成的记录单元101安装在第二铰链212的外部，以防止记录单元在位于键盘204之上时压住键盘上的按键。而且，键盘周围或邻近键盘的边轨或边框(图中未示出)能够通过其支撑作用来防止按键与记录单元相接触。可替换地，这些边轨或边框也能够(例如整体)形成于记录单元的背面。可选择地，可伸缩的支腿或支柱可位于记录单元的背面上。正如所属技术领域的技术人员所能够理解的，这些设施的作用是在记录单元和键盘上的按键之间保留缝隙。
图8示出了本发明的第三实施例，即可灵活接口的便携式计算设备300的一种可选连接方式。具体地，记录单元101能够通过诸如光学的、电气的、无线的、红外线的、射频的以及/或机械的端口、连接或连接器428和/或430(图4)以及端口、连接或连接器128和/或130(图6)，有选择地与设备300耦合/连接以及/或有选择地从设备300去耦/分离。
一个铰链215使显示器202和键盘204以绕枢轴旋转的方式相互连接，因此用户154能够摆动显示器202自由地从键盘上打开或关闭。可替换地，第一铰链使显示器202、记录单元101和箱体以绕枢轴旋转的方式相互连接，而第二铰链使键盘204和箱体以绕枢轴旋转的方式相互连接，分别对应于图1-3所示的铰链210和212。
最好用户154能够独立或同时使用记录单元和键盘204及显示器202，如图8所示。例如，用户154可以带着设备300去参加会议。在参加会议时，用户可以只携带记录单元101并方便地从设备300上卸下记录单元。本发明实施例中所讨论的任一记录单元101都是可选择地与其它部件连接和与其它部件分离。对于这种使用，将在下面图15的描述中讨论诸如处理器420和120之间的信息同步和更新。
依据本发明的原理，任何显示器202能够在适当的或所选定的观察模式下操作以用于记录单元101和/或键盘204的定位。对于设备100(图1-3)，如现在所讨论的以及后面图15所示的，显示器202可以在例如横向或纵向模式下操作。
正如所属技术领域的技术人员所理解的，在横向模式下，显示器202的图形和/或文本的方向都沿着图1所示的显示器202的两个坐标轴中较短的一个。即，在横向模式下，“从上到下”的方向被定为显示器202的箭头L所示的“从顶到底”，等同于一个正视图(elevationview)。一般地，用户154在使用键盘204时比较喜欢选择显示器202的横向模式。具体地，横向模式通常适用于诸如字处理和电子表格之类的应用软件。
反之，用户154在使用记录单元101时通常比较喜欢选择显示器202的纵向模式，其中显示器202的图形和/或文本的方向都沿着图1所示的显示器202的两个坐标轴中较长的一个。即，在纵向模式下，“从上到下”的方向被定为显示器202的箭头P所示的“从右到左”(或“从左到右”)，通称为“横向的”。显示器202的纵向模式通常适用于用户在普通的、质量一般的横线纸150上书写的情况。
在一种给定的显示器202的显示模式下，带有各自的逻辑设计实施部分436、136的处理器420、120能够将用户的实时输入(例如叠放在记录单元101上的纸150上的标记946或用键盘204输入的内容)提供到所需的任意图形和/或文本中。例如，用户154可以根据出现在显示器202上的电子图象在可标记表面150上画图，以进行所希望的交互活动。另外，还可以在显示器202上提供任何其它的或独立的信息(例如存在存储器中的信息)作为对用户或记录单元101或键盘204的操作者的帮助、辅助或参考信息。
最好，逻辑设计实施部分436、136能够在显示模式之间进行切换，如图15所述。在一个示例中，当键盘204被激活时自动切换到横向模式，而在记录单元101被激活并且被连接到设备100上时自动切换到纵向模式(无须用户进行明确的选择)。正如所属技术领域的技术人员所理解的，这种自动切换是通过激活一个销而实现的。在另一个示例中，用户154可以通过诸如操作按钮406(图4)、按钮(组)106(图5和6)以及/或键盘204上的按键明确地选择显示模式。
依据本发明，图15示出了用于完成信息的同步以及在横行和纵向模式之间的切换的逻辑过程。在一个最佳实施例中，如所属技术领域的技术人员所理解的，该逻辑是利用逻辑设计实施部分4 36并最好结合逻辑设计实施部分136所实现的一个循环的一部分。例如，一个循环从步骤700开始。该循环用于测定和响应记录单元101的或与记录单元101相关的状态。
在该循环已经从步骤700开始之后，询问702判断记录单元101是否被对接。例如，可根据端口428、430和128、130以及可能连同的传感器(图中未示出)和/或逻辑设计实施部分436和136的光学、电气、无线、红外线、射频和/或机械连接方式来进行判断。在另一个示例中，询问702判断键盘204是否没有被露出，如这里所讨论的。
判断询问702的否定结果导致在步骤740将显示器202切换到横向模式。即，已经判断出记录单元101没有与显示器202一起被使用。并且推断出键盘204与显示器202一起被使用。因此，如上所述，在步骤740，横向模式是最适当的显示模式。
上述询问702适用于图1所示的设备100。在所述技术领域的技术人员所能够理解的另一种配置中，判断询问702的否定结果可替换为指示实际上键盘与显示器202一起被使用的肯定结果，所以在步骤740，横向模式是最适当的显示模式。询问702的这种替换形式适用于下面所述的设备400(图9)。
在图15中的步骤740之后，循环在步骤760结束，并存在例如经过步骤700和步骤702继续循环的可能性。例如，这个循环可以自始至终贯穿依据本发明而形成的可灵活接口的便携式计算设备的整个有效操作过程。可选择地，用户154可选择该循环是否将被激活。另外，正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，用户可以放弃默认的显示模式，并/或提供追加的或附加的显示模式。
返回询问702，其肯定的判断结果导致在步骤710进行处理器420和120以及相关的存储器422、424、429和122、124之间的信息同步。如上面图8所述，用户154可以在一种可选择的分离状态下方便地操作记录单元101。例如，用户在出席一个展示会的过程中，可以将所记录的笔记946存储在独立的记录单元中。在这样单独使用了记录单元之后，用户只需重新连接记录单元以使处理器420和120重新耦合，即可方便地在它们之间进行信息同步。即，输入到作为一个独立单元的记录单元101中的任何新信息都能够被更新并与以前用于处理器420的信息一致，反之亦然。
在一个示例中，一个去耦的记录单元101通过电子方法接收新的信息。一旦重新耦合，处理器420从记录单元中读出新的信息。时间和日期标志有助于同步过程。例如，如果信息已被输入或在最后一个同步之后被修改过，则将该信息归类为新信息。即，在成功地完成了每次数据传输后，时间和日期可被写到记录单元上的一个数据流中。具体地，在成功地接收了该信息之后，处理器420可向处理器120发送一个收到通知。在另一个示例中，用户154或其他实体可将记录单元101配置成只传输从最后一次向处理器420进行数据传输之后输入的信息。
在本发明的另一方面，正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，用户154能够将与记录单元101耦合或去耦的处理器420连接到一个服务器或网络上，用于与一个数据库进行信息同步。同样地，依据本发明，处理器120也可以与一个服务器或网络耦合，而将记录单元101耦合到处理器420上产生信息同步。该服务器或网络可被其他用户访问，例如同行、客户、主管人员和/或行政管理人员。而且，其他用户具有不同的访问级别。还可以采用各种优先级、更新、验证和/或冲突判决方案。
在步骤710进行了同步之后，询问720确定记录单元101是否处于使用中。记录单元没有被使用的判断结果导致在步骤740将显示器202切换到横向模式并推断键盘204与显示器202一起使用。另外，如果询问720确定记录单元确实处于使用中，则在步骤730使显示器202切换到纵向模式。如上所述，纵向模式是显示器202与记录单元一同使用时的最佳默认显示模式。如所属技术领域的技术人员所理解的，一个给定的用户、服务人员或制造商可以变更、修改或补充这些例示的显示模式。
在步骤730之后，在步骤750启动一个供记录单元101使用的(例如图形或日历)应用程序。这是为到达步骤750已经做出的判断，即，在询问720做出记录单元处于使用中的判断，的自然延伸。最后，如上所述，循环可经过步骤760继续。
对于步骤750，被启用的应用程序将与记录单元101一同被使用。另外，该应用程序不是将被使用并与显示器202分离的记录单元所需要的。
如图9所示，一个可灵活接口的便携式计算设备400的第四实施例具有一个使显示器202和记录单元101以枢轴为中心连接的铰链219。键盘204被置于记录单元的支撑结构942上形成的一个槽940中。这样，用户154可以通过从槽中拉出键盘并将键盘置于记录单元或可选的可标记表面上而从使用记录单元切换到使用键盘。键盘上有一个接在键盘上的舌状物或手柄950，用于容易或方便地从槽中拉出键盘。正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，当键盘位于记录单元和/或可标记表面的上面时，可在铰链219上安装一个光或红外线连接428(图4)，用于与安装在键盘后面的光或红外线连接128进行通信。可替换地，连接428和128可以包括销连接。
为了使用键盘，用户154还能够升高和从记录单元101和/或可标记表面150上移开键盘204。此外，用户能够将键盘推进槽940中并以枢轴为中心放下显示器202使得设备400变为扁长、易于携带的形状，如图14所示。
在第五实施例中，一个可灵活接口的便携式计算设备500(图10-12)具有安装在显示器202背后的记录单元101。即，如图11所示，数字转换器105被包装在记录单元内，以致于记录单元和显示器202共用一个结构构件944。而且，工作面103从显示器202的后面朝外。因此，如图10所示，由纸页150构成的写字簿160叠放在记录单元的工作面上，允许用户154利用指示笔152在纸上做标记，同时将显示器202朝着键盘204的方向折叠或靠拢。
而且，如图12所示，通过以枢轴为中心抬起显示器202，用户可以选择同时使用显示器202和键盘204，其中铰链220使显示器202和键盘以枢轴为中心进行连接。箱体208包括一个软皮盖，用于设备500在被折叠起来的细长情况下进行运输的过程中放置写字簿160，如上所述。
共用结构构件944(图11)的记录单元101和显示器202增大了设备500折叠后的细长截面。尽管如此，在另一个示例中，记录单元能够位于显示器202的背面，就象在设备500中，记录单元仍然可以可选择并可拆卸地连接和耦合在显示器202的背面。记录单元的可选择连接和可选择耦合的概念已经在上面关于设备300(图8)的描述中予以说明。
在第六实施例中，一个可灵活接口的便携式计算设备600(图13-14、16)具有图13所示的第一和第二区域601和602。第一区域601上具有通过第一铰链216以枢轴方式连接到其上的显示器202。第一区域601上还包括安装在其上或其中的键盘204。而且，第二区域602包括位于其上或其中的记录单元101。第二铰链218用于使第一和第二区域以枢轴为中心进行连接。
参照图13，纸150叠放在记录单元101上。连同显示器202，用户154能够同时使用记录单元和键盘204，而不必对设备600的记录单元进行处理、连接/分离、附加/拆卸以及/或耦合/去耦。因此在任何时间或出于任何目的，用户能够利用记录单元和键盘中之一或二者来向处理器420(图4)输入信息和激励显示器202。
而且，第二区域602的大小最好适于放置由大约8.5英寸×11英寸的纸150构成的写字簿160。此外，第一区域601的大小与第二区域大致相同，因此允许将设备600折叠到其箱体208中，形成所希望的扁长盒，如图14所示。
正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，在本发明的任一实施例中，记录单元101能够被可选择地耦合，如图8所示，并且/或键盘204能够被可选择地耦合，如图9所示。另外，如图1所示，在本发明的任一实施例中，记录单元101可被永久地耦合并且/或键盘204可被永久地耦合。而且，在本发明的任一实施例中，任何记录单元101和/或任何键盘204是可以以枢轴方式连接的。此外，铰链或类似结构可被安装、附着、扣紧或连接到箱体208上，或仅仅定位或置于其中、其上或其背面。可选地，可以共用一个给定的铰链或其类似结构。
参照图16，设备600包括大部分封装在基座中，至少占用了键盘204下面的部分空间的系统电器件或逻辑电路1660。反之，在第七实施例的一个可灵活接口的便携式计算设备1700(图17-21)中，系统电器件1660没有被封装在键盘204之下。如图17所示，第一铰链1710用作显示器202的一个枢轴。
在设备1700中，参照图17，整个系统的厚度基本上被限制为键盘204的厚度加上显示器202的厚度，再加上一个选定的箱体208(例如连带的塑料或金属盖)的厚度。诸如一个印刷电路板(如母板)和以及固态元件(如存储器)之类的系统电器件1660中较薄的部件可以被封装在键盘的同一层，但例如在键盘的后面和在显示器的下面。另一方面，较厚的部件1662(例如电池、硬文件、大的连接器和/或堆积的PCMCIA插口)可以被置于显示器和键盘的后部。在该位置，较厚的部件或者占用键盘加上显示器的总厚度，或者位于诸如印刷电路板之类的较薄部件的上面。依据本发明的原理，通过如此封装所有最厚的器件以使它们与键盘和/或显示器共处一层，可以将计算机子系统的总厚度限制成键盘和显示器的封装组合厚度。关于本发明的这些特征的附加说明出现在下面参照图40的描述中。
如果图17所示的计算机系统与记录单元101相分离以(例如在图22中所示的铰链2218处或其附近)独立使用，这将如图18(开)和图19(关)所示。在一个示例中，参照图18，计算机系统具有大约10英寸的总宽度B1以及大约12-13英寸的总长度或总深度D1。这些例示的尺寸基本上与一个对应于纸张尺寸的记录单元的大小相匹配，同时能够容易地改变这些尺寸而无须改变系统的基本封装设计方案。在另一个示例中，如图20中的设备1700’所示，计算机系统具有大约12英寸的总宽度B2以及大约10-11英寸的总长度或总深度D2。例如，可以加宽系统以容纳笔记本计算机键盘和比普通尺寸宽的显示器(例如用于高清晰度电视的16:9格式)的尺寸，同时缩小机器的深度以更合适地装入公文包或计算机包中。图21以关闭状态示出了这样的计算设备。
在图17-21所示的设备1700和1700’中，无论用户154何时需要存取计算机信息，都可以象打开蛤壳一样打开显示器202。反之，在第八实施例的可灵活接口的便携式计算设备1800(图22)中，相对于显示器202在设备1700和1700’中的方向，显示器202具有翻页的效果，使得在系统被折开放平时，其有效显示面是可见的，如图22所示。
通过露出显示器202和在其上提供触屏传感器(现有技术)，设备1800使用户154可以在打开这种公事包结构的任何时候都可访问计算机功能，如图22所示。触屏的类型包括电容和电阻盖层。此外，也可以采用表面声波、红外线光束、应变仪以及其他技术。这些或其它设计方案都能够应用于本发明的各个实施例。参照图22，由于只要打开公事包就可以看见显示器，所以用户利用触屏就可以方便地操纵和操作计算机或处理器420，而不必另外以枢轴为中心转动和/或抬高显示器。
而且，依据本发明的原理，用户154能够利用象公知的“图形输入板”形式的指点器一样的指示笔152和记录单元101来操作计算机或处理器420。
如上面对设备1700和1700’的描述所述，在设备1800中系统电器件被封装在键盘204的下面(图23)。一部分较薄的部件被封装在键盘的后部并在显示器202的下面，同时最好将所有较厚的部件封装在显示器和键盘的后部。
参照图23，显示器202可以被升高以接近键盘204。在一个示例中，显示器可被固定到支撑臂2464上，如图24所示。支撑臂的一端在铰链2468处被铰接到基座2466上，另一端在铰链2470处被铰接到显示器的背面上。铰链2470的位置选择最好使得铰链2470在系统闭合时不会妨碍键盘。在这种配置中，显示器的底边被置于沿着键盘一边方向延伸的轨槽中，其中所述轨槽可具有约束显示器底部的制动位置，以防显示器打滑。支撑臂与显示器的底面和基座相接触的组合为显示器提供了刚性且稳定的支撑，比较理想地用于防止在使用触屏时显示器发生移动或摇晃。通过定位铰链2468和2470，只要使显示器的底边在键盘的后边缘和较厚部件封装区的起始边之间滑动，就能够以各种视角放置显示器。显示器位置和角度的范围如图23-25所示。依据本发明的原理，也可以达到其它观察位置，例如显示器平放而不完全盖住键盘的配置。
在设备1800中，最好在显示器202的下面以及沿着设备后部的方向为支撑臂2464提供空间(图24)。在一个示例中，较薄的系统部件以这样的方式定位于键盘204之后将支撑臂安装在系统部件和显示器背面之间。即，依据本发明的原理，支撑臂与较薄的系统部件共处于一个由键盘厚度所决定的放置层上。
参照图24，在铰链2468附近的区域中，支撑臂2464和较高或较厚的系统元件最好共处由显示器202和键盘204的总厚度定义的一层中。但是，应当注意的是支撑臂本身的厚度可以是不均匀的。在一个示例中，支撑臂的中部较薄而边缘较厚。另外，可随着支撑臂厚度的变化来完成系统部件的布局，正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，使最薄的部件位于支撑臂较厚的部分之下或在其下不放置元件，而使较厚的部件位于支撑臂较薄的部分之下。如果不希望支撑臂“共享”用于系统部件的厚度，则可以使支撑臂沿着显示器外围的左侧和右侧定位。
在另一个示例中，如图26-28中的设备1800’所示，显示器202可以被纵向安装。一方面，如果需要保持整个系统的尺寸与设备1800(图22-25所示)的尺寸一致，那么设备1800’可能为较高的系统部件提供较小的空间。但是，如果电子空间足够使用，则设备1800’允许使用较大的显示器202。例如，图22-25所示的横向显示器的对角线长度大约为10.4英寸，而图26-28所示的纵向显示器的对角线长度大约为11.3英寸。
在另一个示例中，如图29-31所示的设备1800”所述，如果需要一个更大的纵向显示器，则可以通过利用将显示器202向一侧推移来进行调整。例如，图29-31所示的设备1800”可具有一个对角线长度为12.1英寸的纵向显示器。参照图30-31，依据本发明的原理，一部分较厚的电器件可位于键盘204之后、显示器右侧之下的区域中。如果将所有系统部件封装在具有可接受的系统总厚度的显示器之下是可能的，那么正如所属技术领域的技术人员所欣赏的，可以使显示器202基本覆盖住其相联面板的整个表面。
在第九实施例中，一个可灵活接口的便携式计算设备1900(图32-39)可使用于支撑臂2464的铰链3268恰好位于显示器202的后边缘之后，如图32-34所示。从而，可以将显示器移动到不同的位置上，如图32和36-38所示。在一个示例中，显示器被抬高以致于显示器的下边缘不再与沿着键盘204两侧的轨道相接触。这为用户154以人体工程学的角度来定位显示器提供了更大的灵活性。参照图32，依据本发明的原理，支撑臂上的铰链3268和3270使得用户可以在一定范围内变换显示器的视角和与显示器的平均距离(例如从用户的眼睛到显示器所测量出的距离)。另外，诸如在显示器被定位于一个正常或通常的观察范围中时，可以相对独立各人不同地进行如上的调整。为了确保显示器被保持固定在任意选定的位置和角度上，最好在铰链3268和/或铰链3270处提供足够的摩擦力和/或弹力的平衡力。
参照图33-34，铰链3270被定位在与键盘204的一部分共用的区域中。依据本发明的原理，这样做不会引起实际操作中的相互干扰，因为构成铰链3270的小枢轴元件位于例如键盘的最后一行没有按键的位置上，如图33和38所示。这种键盘布局使得铰链3270接近于最佳位置，如接近于显示器202的中间位置，如图32所示。
参照图32、34和39，支撑臂2464最好位于显示器202之下，例如在与键盘204共用的一层中延伸。为了使对电子封装的影响最小，在一个示例中，支撑臂被设计成大部分很薄而其边缘较厚以提供足够的硬度和强度，如图39所示。支撑臂的较厚边缘最好被固定到位于键盘之后的电器件区域中的凹处中，如图38-29所示。
为了进行说明，下面讨论依据本发明的包装后的设备的总厚度。通过结合图14和其它附图可以理解包装(enfold)的概念。在一个示例中，一个如图1-3所示的设备100的包装厚度大约在由25到35毫米加上箱体208的附加厚度(例如大约一边1到3毫米)而构成的范围内。在另一个示例中，一个如图32-39所示的设备1900的包装厚度大约在由20到23毫米加上箱体208的附加厚度而构成的范围内。
如图40所示，相对较大和/或较厚的(例如逻辑)部件1662、1664可被定位于键盘204之外(例如键盘204的后部)。在一个示例中，没有重要的系统元件被封装在键盘之下。例如，由图40可理解，系统2000的厚度基本上由封装后的键盘厚度(通常大约为5-10mm)加上显示器202的厚度(一般在5-10mm的近似范围内)所确定。特定的相对较薄的逻辑电路或“系统”部件1664可被封装在显示器之下、例如没有被键盘占用的区域中，因为在通常从前向后进行测量的情况下，键盘小于显示器，如图40所示。另外，依据本发明的原理，较厚或“较高”的逻辑电路或“系统”部件1662(例如电池、硬文件、堆积的PCMCIA插槽、I/O连接器、处理器、散热器和/或风扇)最好都被封装在显示器和键盘的外围，在那里这些部件自由(例如或者单独或者组合)地占用了键盘和显示器的总厚度。
参照图40，依据本发明的原理，可以在基本上不偏离此示例或基本的封装设计或方案的基础上，以不同的方式安装显示器202。在一个示例中，如设备1700和1700’(图17-21)所示，可以以诸如一个铰链1710(图17-21)和指向或朝向键盘204的显示器202的有效表面而将显示器安装在“较高元件”1662(图40)处或附近。在另一个示例中，如设备1800、1800’和1800”(图22-31)所示，显示器的非有效表面(例如后表面)可朝向键盘，并如图24所示，显示器通过铰链2468和2470被安装到一个支撑臂2464上。为了说明起见，图24示出了位于机器最外端附近的支撑臂铰链2468，和大致沿着显示器的后表面的支撑臂铰链2470。在另一个示例中，如设备1900(图32-39)所示，依据本发明的原理，支撑臂的铰链3268位于显示器周边之前，铰链3270位于显示器后部的中间位置附近。
在本发明的另一方面，通过提供一种转换模式的便利机构或方式，用户154能够将一支指示笔152作为一个指点器进行操作。例如，一种用于指示笔的特定模式可以使其位置被实时发送到处理器120、420(而不是被存储起来用于以后传输)。而且，依据本发明的原理，在这种模式下，可以防止指示笔在纸150上做出标记，而是使用指示笔来定位显示器202上的光标。完成此功能的一种方法是如所属技术领域的技术人员所理解的，在指示笔中设置一个滑动开关或按钮3554(图35)。当用户按下此开关时，该开关可以修改从该笔发送到记录单元101的一个信号，使得笔划可被作为光标定位(例如“鼠标”)命令。此外，通过缩回墨水尖或伸出非墨水尖，再激活该开关或按钮可以防止在纸上做出标记。这样，用户只需通过激活按钮或开关，然后继续在纸的上表面上移动指示笔就可以方便地从“下墨模式”转换到“光标或图形输入板模式”。在一个示例中，指示笔在这种模式下的移动可直接控制光标的位置(以“绝对”或“相对”的方式)，而最好不在标记表面上留下指示笔移动的可视记录。在图形输入板领域中，这种双重模式笔已为公众所熟知，有时这些双重模式笔被设计成具有两个有效端的笔。依据本发明的原理，这样的笔可以被反转或颠倒，并且第二有效端被用于向记录单元发送一个不同的信号，以使计算机能够区别对待输入的数据流。在一种典型的情况中，该笔的第二端可被用作一个电子“擦除器”，以便于无论用户何时将该笔反转，一个(例如图形)程序就可以将笔划翻译成“电子擦除器笔划”而不是“电子墨迹笔划”。这种双端笔的另一种使用方法可以允许用户翻转该笔，以从实际的下墨模式转换到不下墨式的光标定位模式。与如何完成模式转换无关，通常由例如单击鼠标(左)键而执行的计算机“选择”任务被例如通过充分按落笔以激活“落笔”功能或通过单击笔上的一个单独按钮所取代。
在本发明的另一方面，指示笔152被配置成包括一个小电池，并可添加诸如无线麦克风3556(图35)之类的其它电子功能。依据本发明的原理，通过在指示笔的非墨印端附加安装一个麦克风，并在笔中安装一个无线发送器以及在系统中安装一个适用的接收器，就可以提供一个无线麦克风的功能。这种无线传输连接可以是模拟或数字的，并且可以使用例如红外线光、射频传输或近场电容或感应耦合。因为语音识别的很多应用需要使用一种“close-talking(近讲)”麦克风来改进被捕获的语音相对于背景噪音的信噪比，所以这种无线麦克风可以满足一种重要的需求。由于以前的便携式PC设备使麦克风直接置于设备本体上(即，位于距离用户嘴相对较远的位置上)，所以它们不能被用于提供具有最高性能的语音功能。在一个实施例中，本发明可以方便地将麦克风置于一个系统元件中，例如用户经常握在手中并包括一个电池和简单的电器件的指示笔。对用户来说，将指示笔移近他或她的嘴并对着指示笔的一端讲话是非常自然的。依据本发明的原理，麦克风信号然后被发送到(例如通过一个模拟IR信号)系统单元，在那里执行语音识别和/或记录功能。如所属技术领域的技术人员所理解的，例如通过一个笔上的按钮(如图35所示的按钮3554)，就可以激活麦克风和无线传输电路。
关于系统电器件，不同种类的计算机操作程序被封装到本发明的适用实施例中。在一个示例中，处理器420与一个硬盘驱动器和其它存储器可以构成一个完整的“个人计算机”。在一个替换实施例中，系统可包括一个“网络计算机”或一个WINDOWSCE机，它们一般不需要硬盘驱动器。根据例如市场和/或应用目标，可以包括或不包括诸如专用的I/O连接器、对接连接器、PCMCIA插槽以及/或存储器扩展之类的特征。另外，显示器202的类型是可变的(例如TFT-LCD和/或DSTN-LCD)，就象键盘204的大小、布局和/或键的移动是可变的一样。
本发明具有多种替换实施例。可标记表面150可具有任何形式并/或包括任何构成材料。此外，可通过由记录单元101和/或设备100以多种方式翻译而成的多个信号来对指示笔152进行操作。在一个示例中，指示笔152与记录单元101和/或设备100具有物理(例如电缆)连接。
这里所示的流程图只是作为例子。在不偏离本发明主旨的前提下，可以改进这些流程图或步骤(或操作)。例如，可按照不同的顺序执行步骤，或添加、删除或修改这些步骤。所有的这些改进都被认为是本发明的一部分。
尽管已经详细描述了本发明的最佳实施例，但对于相关技术领域的技术人员来说，在不偏离本发明主旨的前提下，对本发明作出的各种修改、添加和替换等都是显而易见的，因此认为这些改进都属于由下述的权利要求所确定的本发明的保护范围之内。
权利要求
1．一种可灵活接口的便携式计算设备，包括一个处理器；一个与所述处理器耦合的显示器和一个与所述处理器耦合的键盘，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口；一个其上包括一工作面的记录单元；所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面；以及与所述处理器选择性耦合的所述记录单元，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述处理器接口的第二用户接口。
2．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二用户接口还包括所述显示器。
3．如权利要求2所述的设备，还包括一个与所述处理器相耦合的逻辑设计实施部分，其中所述逻辑设计实施部分允许用户切换所述显示器的观察模式。
4．如权利要求3所述的设备，其特征在于所述观察模式包括纵向模式和横向模式。
5．如权利要求2所述的设备，还包括一个与所述处理器相耦合的逻辑设计实施部分，其中所述逻辑设计实施部分用于切换所述显示器的观察模式。
6．如权利要求5所述的设备，其特征在于所述逻辑设计实施部分根据所述键盘和所述记录单元的一个或多个状态来切换所述观察模式。
7．如权利要求6所述的设备，其特征在于所述观察模式包括纵向模式和横向模式，其中当所述记录单元与所述处理器相连接并处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到纵向模式，而在所述键盘处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到横向模式。
8．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述记录单元包括一个第二显示器。
9．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述处理器作为第一处理器，并且所述记录单元包括第二处理器。
10．如权利要求9所述的设备，其特征在于所述第一和第二处理器分别与用于使所述第一和第二处理器之间的信息同步的第一和第二逻辑设计实施部分相耦合。
11．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述处理器接口的第三用户接口。
12．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
13．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
14．如权利要求1所述的设备，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述处理器接口的第三用户接口。
15．一种可灵活接口的便携式计算设备，包括一个处理器；一个与所述处理器耦合的显示器和一个与所述处理器耦合的键盘，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口；一个其上包括一工作面的记录单元；所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面；以及与所述处理器耦合的所述记录单元，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述处理器接口的第二用户接口。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述第二用户接口还包括所述显示器，所述设备还包括一个与所述处理器相耦合的逻辑设计实施部分，其中所述逻辑设计实施部分用于根据所述键盘和所述记录单元的一个或多个状态来切换所述显示器的所述观察模式，其中所述观察模式包括纵向模式和横向模式，当所述记录单元处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到纵向模式，而在所述键盘处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到横向模式。
17．如权利要求16所述的设备，其特征在于所述处理器作为第一处理器，并且所述记录单元包括第二处理器，其中所述第一和第二处理器分别与用于使所述第一和第二处理器之间的信息同步的第一和第二逻辑设计实施部分相耦合。
18．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述处理器接口的第三用户接口。
19．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
20．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
21．如权利要求15所述的设备，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述处理器接口的第三用户接口。
22．一种可灵活接口的便携式计算设备，包括一个处理器；一个与所述处理器耦合的显示器和一个适合于与所述处理器耦合的键盘，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口；一个其上包括一工作面的记录单元；所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面；以及适合于与所述处理器耦合的所述记录单元，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述处理器接口的第二用户接口。
23．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述第二用户接口还包括所述显示器。
24．如权利要求23所述的设备，还包括一个与所述处理器相耦合的逻辑设计实施部分，其中所述逻辑设计实施部分用于根据所述键盘和所述记录单元的一个或多个状态来切换所述显示器的所述观察模式。
25．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述观察模式包括纵向模式和横向模式，其中当所述记录单元与所述处理器耦合并处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到纵向模式，而在所述键盘与所述处理器耦合并处于使用状态时，所述逻辑设计实施部分切换到横向模式。
26．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述处理器接口的第三用户接口。
27．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
28．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
29．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述处理器接口的第三用户接口。
30．一种可灵活接口的便携式计算设备，包括一个第一处理器；一个与所述处理器耦合的显示器和一个适合于与所述处理器耦合的键盘，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述第一处理器接口的第一用户接口；一个其上包括一工作面的记录单元；所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面；适合于与所述处理器耦合的所述记录单元，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述第一处理器接口的第二用户接口；以及具有第二处理器的所述记录单元，其中所述第一和第二处理器分别与用于使所述第一和第二处理器之间的信息同步的第一和第二逻辑设计实施部分相耦合。
31．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述第二用户接口还包括所述显示器。
32．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述记录单元选择性地与所述第一处理器耦合，并且其中所述第一和第二逻辑设计实施部分用于在所述记录单元与所述第一处理器耦合时进行所述信息的同步化处理。
33．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述第一处理器接口的第三用户接口。
34．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
35．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
36．如权利要求30所述的设备，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述第一处理器和所述第二处理器中的至少一个接口的用户接口。
37．一种可灵活接口的便携式计算设备，包括一个箱体；一个与所述箱体可连接的显示器，所述显示器与一个处理器耦合；一个与所述箱体可连接的键盘，所述键盘适合于与所述处理器耦合，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口；一个与所述箱体可连接并适合于与所述处理器耦合的记录单元，所述记录单元上包括一个工作面，所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述处理器接口的第二用户接口；以及其中所述显示器、所述键盘和所述记录单元被封装在所述箱体中以形成一个细长的截面。
38．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述第二用户接口还包括所述显示器。
39．如权利要求37所述的设备，其特征在于可以使用光学、电子、无线、红外线、射频以及机械连接中的一种或多种方式使所述记录单元与所述处理器相耦合。
40．如权利要求37所述的设备，其特征在于可以使用光学、电子、无线、红外线、射频以及机械连接中的一种或多种方式使所述键盘与所述处理器相耦合。
41．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述显示器可通过一个铰链以绕枢轴旋转的方式与所述箱体连接。
42．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述键盘可通过一个铰链以绕枢轴旋转的方式与所述箱体连接。
43．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述记录单元可通过一个铰链以绕枢轴旋转的方式与所述箱体连接。
44．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述箱体包括一个或多个口袋。
45．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述箱体的一部分由铝构成。
46．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述箱体的外表面由皮革制成。
47．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述箱体的外表面由类似皮革的材质制成。
48．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述处理器接口的第三用户接口。
49．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
50．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
51．如权利要求37所述的设备，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述处理器接口的第三用户接口。
52．一种增强便携式计算设备的接口灵活性的方法，所述计算设备具有一个与一个箱体可连接的显示器和一个与所述箱体可连接的键盘，所述显示器与一个处理器耦合并且所述键盘适合于与所述处理器耦合，其中所述显示器和所述键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口，所述方法其特征在于包括将一个记录单元与所述箱体连接，所述记录单元适合于与所述处理器耦合，所述记录单元上包括一个工作面，所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；以及在所述工作面与所述可标记表面重叠时用指示笔在所述可标记表面上作标记，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元，而所述笔划标记将所述信息段传送到所述可标记表面，其中所述记录单元、所述可标记表面和所述指示笔提供了与所述处理器接口的第二用户接口。
53．如权利要求52所述的方法，还包括将所述显示器、所述键盘和所述记录单元与所述箱体相连接使得可以将所述显示器、所述键盘和所述记录单元封装到所述箱体中的步骤。
54．如权利要求52所述的方法，其特征在于所述键盘和所述记录单元中的至少一个与所述箱体进行可拆卸的连接。
55．如权利要求52所述的方法，其特征在于所述显示器包括一个触屏，并且所述触屏提供一个与所述处理器接口的第三用户接口。
56．如权利要求52所述的方法，其特征在于所述指示笔提供了可选的第一和第二操作模式，其中所述第一操作模式用于提供所述笔划信号和所述笔划标记，而所述第二操作模式用于提供一个用于指向显示器和/或在显示器上画图的笔划信号。
57．如权利要求52所述的方法，其特征在于所述指示笔和所述设备之间具有无线连接。
58．如权利要求52所述的方法，其特征在于所述指示笔上包括一个麦克风，而且所述麦克风提供了一个与所述处理器接口的第三用户接口。
59．一种便携式计算机系统，包括一个显示器；一个键盘；多个厚的部件；以及其中所述显示器、所述键盘和所述厚的部件中至少之一可被封装到和/或可置于一个总厚度中以呈现一个细长的截面，这个总厚度基本上等于所述显示器的第一厚度加上所述键盘的第二厚度的总和。
60．如权利要求59所述的系统，其特征在于所述系统由第一和第二横向部分构成，其中所述显示器和所述键盘可封装在和/或可置于所述第一横向部分中，至少为其中一种方式，而所述厚的部件被置于所述第二横向部分中。
61．如权利要求59所述的系统，其特征在于所述厚的部件可包括一个电池，一个硬盘驱动器，一个PCMCIA插槽，一个连接器，一个散热器，一个处理器和一个风扇中的至少一个。
62．如权利要求59所述的系统，还包括一个包含第一和第二部分的支撑臂，其中所述第一部分以可绕枢轴旋转的方式与所述系统的一个位置相连接，而所述第二部分以可绕枢轴旋转的方式与所述显示器相连接。
63．一种使一个便携式计算机系统形成细长截面的方法，所述便携式计算机系统包括一个显示器，一个键盘和多个厚的部件，所述方法其特征在于包括将所述便携式计算机系统的总厚度选定为基本上等于所述显示器的第一厚度加上所述键盘的第二厚度的总和；以及将所述显示器、所述键盘和所述厚的部件放置于所述总厚度中，而形成一个细长的截面。
64．如权利要求63所述的方法，其特征在于所述放置步骤包括将所述显示器和所述键盘封装在和/或置于所述便携式计算机系统的第一部分中，至少为其中一种方式，而将所述厚的部件置于所述便携式计算机系统的第二部分中。
65．如权利要求22所述的设备，其特征在于所述记录单元通过机械连接与所述处理器相耦合。
全文摘要
一种可灵活接口的便携式计算设备，包括处理器；显示器和键盘，其中所述显示器和键盘提供了与所述处理器接口的第一用户接口；一个其上包括一工作面的记录单元；所述工作面可以与一个可移去的可标记表面重叠；用于在所述工作面与所述可标记表面重叠时允许用户在所述工作面上作标记的指示笔，所述指示笔提供一个笔划信号和一个笔划标记，所述笔划信号将一个信息段传送到所述记录单元。
文档编号G06F1/16GK1238491SQ9910401
公开日1999年12月15日 申请日期1999年3月16日 优先权日1998年3月27日
发明者约翰·彼得·凯里蒂斯, 克里什纳·森德拉坶·内森, 罗纳德·艾伦·史密斯, 罗伯特·爱德华·斯坦巴格勒 申请人:国际商业机器公司